En Melipilla, cada vez que se proyecta un túnel bajo los limos y arcillas de la cuenca del Maipo, lo primero que salta a la vista en las campañas de reconocimiento es la variabilidad de la resistencia al corte no drenado. No es un suelo homogéneo: en los primeros 15 metros alternan estratos de ceniza volcánica retrabajada con lentes de arena fina que saturan rápido durante el invierno. Nuestro equipo técnico aborda estas campañas combinando el sondaje SPT en los primeros niveles con ensayos triaxiales consolidados no drenados, porque la presión de poros en Melipilla sube apenas se intercepta el nivel freático colgado que aparece entre agosto y octubre. La expertise acumulada en la zona nos dice que sin un perfil estratigráfico detallado, el riesgo de inestabilidad en el frente se multiplica.
En la cuenca de Melipilla la resistencia al corte no drenado puede caer un 40% entre la estación seca y la estación lluviosa, un dato que define el sostenimiento del túnel.
Factores del terreno local
El riesgo sísmico en Melipilla es ineludible. La ciudad está a menos de 100 km de la zona de subducción y los suelos blandos de la cuenca amplifican las ondas de corte según los espectros de respuesta de la NCh433. En túneles, el problema no es solo el colapso estructural, sino la pérdida de confinamiento por deformación cíclica del suelo blando durante un sismo como el de 2010, donde se registraron aceleraciones del orden de 0.35 g en depósitos similares de la región. Un túnel mal caracterizado puede sufrir asentamientos diferenciales o incluso el cierre parcial de la sección si el revestimiento no se diseñó para la interacción suelo-estructura bajo carga sísmica. La NCh2369 exige verificar la ductilidad local, y eso implica conocer la degradación de rigidez del suelo con la deformación angular, algo que solo se obtiene con ensayos triaxiales cíclicos y columnas resonantes sobre muestras inalteradas de la traza.
Preguntas comunes
¿Qué diferencia un análisis geotécnico para túnel en suelo blando en Melipilla respecto a otras zonas de Chile?
La principal diferencia está en la presencia de cenizas volcánicas retrabajadas mezcladas con limos de la cuenca del Maipo, que generan un perfil muy heterogéneo con lentes de arena fina saturada. Además, la estacionalidad del nivel freático colgado obliga a considerar dos escenarios de carga muy distintos en el diseño del sostenimiento.
¿Qué ensayos de laboratorio son imprescindibles para este tipo de proyecto?
Para túneles en suelo blando en Melipilla recomendamos como mínimo ensayos triaxiales consolidados no drenados (CU) con medición de presión de poros, ensayos de columna resonante para obtener la curva de degradación de rigidez, y límites de Atterberg en todos los horizontes finos. Si la traza atraviesa arenas sueltas, se añaden ensayos de licuefacción cíclica.
¿Cuál es el rango de inversión para un estudio geotécnico completo de un túnel en suelo blando en Melipilla?
Según la longitud del túnel y la cantidad de sondajes requeridos, los estudios completos para túneles en suelo blando en Melipilla suelen situarse entre $2.271.000 y $7.571.000. El valor final depende de la profundidad de los sondeos, el número de ensayos triaxiales y la complejidad del modelo numérico de interacción suelo-estructura.
¿Cómo afecta la sismicidad de la zona al diseño del revestimiento del túnel?
La NCh433 y la NCh2369 exigen verificar la respuesta sísmica local considerando la amplificación en suelos blandos. Para el revestimiento esto se traduce en un análisis de interacción suelo-estructura donde se evalúa la ovalización de la sección bajo cargas cíclicas, la ductilidad del hormigón y la necesidad de juntas flexibles en zonas de transición entre materiales de distinta rigidez.
